星圖是認識天上星星方位的「地圖」,因為在天上叫星圖。觀看星圖也要注意天上的東南西北,地圖上標誌的圖形,一般是上北下南,左西右東。但是星圖上所標誌的南北方向同地圖一樣,東西方向正好相反,為左東右西。天球也是有方向坐標的,天球上的經度一般稱為赤經,以時間的時分秒為準,因為地球自西向東自轉,還要在宇宙中圍繞太陽公轉,每到一處看見的星星也不同。星圖上把赤經分為24個小時,代表著地球自轉的一天時間。
你在夜晚黑暗的環境中,抬頭望星空,繁星爍爍,不知所測,可能也想知道這些星星的名稱,也能讓自己認識一下星空的奧妙。看夜空認識星星,最先就要知道中國的星名,對天上最亮的中國星名有所了解後,就能逐步地再去認識更多的星星,這次我把中國星名標註在星圖上,讓大家對星圖的奧秘使之簡單。宇宙的無限廣闊,布滿數不盡的星星和星系星雲,且到處充滿著無數的物質,每時每刻都在運動或變化中。
本星圖的中國星名以1982年出版的《中國天文學史》第二冊和1989年出版的《中國恆星觀察史》中的中國星名為準,以北京天文館編制的日本1982年的《野外星圖2000歷年》為底本,該星圖包含6等級以上的恆星和星雲、星系、星團等近九千個。星圖中的數字編號為宇宙中星系星雲星團新編總目錄中的一些河外星系等天體。
星圖中的右下角,赤經時分標註月份是表示每月中旬晚上九點在正南方出現的星空。如在月初就要晚一個小時(晚上10點),月底就要早一個小時(晚上8點)。例如在星圖2裡,星圖最下邊的-60°赤緯圈上,在22是~23時之間有「十月」字樣,這就指明在10月15日21時(晚上九點),出像在正南方的有南魚座,天鶴座,寶瓶座和飛馬座的一部分。如在10月初想在正南方看到同樣的星空,就要在22時(晚上10點);如在10月底,就要提前一小時,那就是在20時(晚上8點)。
星圖上在0時至2時處所標註的天體,為地球上十一月份所看見的天頂星星,以此類推,
2時至4時為地球上十二月份所看見的天頂星星,
4時至6時為地球上一月份所看見的天頂星星,
6時至8時為地球上二月份所看見的天頂星星,
8時至10時為地球上三月份所看見的天頂星星,
10時至12時為地球上四月份所看見的天頂星星,
12時至14時為地球上五月份所看見的天頂星星,
14時至16時為地球上六月份所看見的天頂星星,
16時至18時為地球上七月份所看見的天頂星星,
18時至20時為地球上八月份所看見的天頂星星,
20時至22時為地球上九月份所看見的天頂星星,
22時至0時為地球上十月份所看見的天頂星星。
所以天上的星星,是根據每個不同的月份出現的,每個月有不同的星星。而且每晚的上半夜和下半夜看到的星星也不同,舉個例子,如在九月夜晚的上半夜,天頂上是天鵝座繁星,下半夜就能看見十月份所見的飛馬座四邊形的星星了。
由於每張星圖太大,發到網上就要把它縮小,網頁上又要縮小,看不大清楚,所以把每張星圖各分解為多張,使之所有的星名一目了然。圖中藍字標註為三垣(紫微垣、太微垣、天市垣)和廿十八宿的方位。
再佩上幾張天文圖像,插在裡面,也了解一下星空的魅力。
北天頂星圖,赤徑0至24小時,赤緯+45°~+90°。該天空的星星以2等星為最亮,又以北鬥七星和仙后座W五顆星著名,還有天龍座的天棓四(天龍座γ)和小熊座的帝星(小熊座β)也特別亮。在北半球的大部分地區常年抬頭可望見北鬥七星,亮眼的北鬥七星呈現在眼前,沿著北鬥勺子底的天璇(大熊座β)和天樞(大熊座α)兩星的延長線,很容易找到北極星。夏秋季節抬頭一眼可見仙后座W五顆星,沿著W五星中間的一顆策星(仙后座γ),向北延長也能找到北極星。要認識北天頂星星,以北鬥七星或仙后座W五顆星為主,根據星圖上標誌的星名,可以清楚的識別出天上的這其它星星叫什麼名稱。
夜空中的北鬥七星
北鬥七星與小北鬥七星
北鬥七星
仙后座W五顆星
王良增十(在左邊),視星等5.55,赤經0時1分 36.9秒,赤緯+61° 13′ 23″。
北極星
星圖2,赤徑21時30分至2時30分,赤緯+60°~-60°。10月到11月看見的星星。抬頭望見一個正方形,飛馬座是北天區中最耀眼的星象,其室宿一和仙女座的壁宿二是天上的明星。尤其是室宿一(飛馬座α)、室宿二(飛馬座β)、壁宿一(飛馬座γ)和壁宿二(仙女座α)四顆星組成的秋季四邊形,也稱為飛馬座四邊形,代表著飛馬的身體,在星空中亮相。南魚座的北落師門(南魚座α)和鯨魚座土司空(鯨魚座β)分別顯著在南天空,並與鳳凰座的火鳥六(鳳凰座α)組成秋季南三角。
秋季四邊形
北落師門與太陽的距離約25光年,視星等1.16,質量是太陽的1.92倍,半徑是太陽的1.842倍,亮度是太陽的16.63倍,表面溫度8,590 K。
土司空,距離地球約96.3光年,視星等2.02,質量是太陽的2.8倍,半徑是太陽的17倍,亮度是太陽的145倍,表面溫度4, 797 K。
火鳥六(鳳凰座α)也是一顆中等大小的橙巨星,距離地球約85光年,視星等2.40,質量是太陽的2.5倍,半徑是太陽的11倍,亮度是太陽的62倍,表面溫度4, 850 K。
星圖3,赤徑1時30分至6時30分,赤緯+60°~-60°。12月到1月夜空中看見的星星。12月白羊座的婁宿三(白羊座α)孤零零的在夜空裡站崗。緊接著北天有點微弱的昴星團走進你的眼裡,冬季最明亮的明星接將出現,就是著名的獵戶座和御夫座。這兩個星座中的幾十顆亮星佔滿半壁天空,個個珍豔奪目,在天頂上呈現無比的輝煌,使整個黑幕布滿他們的光輝,且隨時注視著地球上的一切活動,也是人們最喜愛關住的亮星。還可望見南天空最亮的天狼星,距離我們只有8光年。這個由大犬座的天狼星(大犬座α)、小犬座的南河三(小犬座α)及獵戶座的參宿四(獵戶座α)所形成的冬季大三角在夜空中奪眼注目。這時我們銀河系也來到了,與他們共度歡暢。
冬季大三角,天狼星(下)、獵戶座星座(右)和小犬座南河三(左上)
獵戶座腰帶,獵戶座腰帶包含獵戶ζ(Alnitak)、獵戶ε(Alnilam)、和獵戶δ(Mintaka)三顆亮星。
獵戶座參宿四
獵戶座參宿四紅超巨星,距離地球約640光年,視星等0.42,質量達到太陽19倍甚至20倍,年齡只有1,000萬年,半徑約是太陽的1180倍,亮度是太陽的140,000倍,表面溫度3,500 K。
獵戶座參宿四位置
天狼星和其伴星白矮星
天狼星,距離地球約8.6光年,視星等-1.46,質量是太陽的2.1倍,半徑是太陽的1.7倍,亮度是太陽的25.4倍,表面溫度9,940度。
冬季大三角
星圖4,赤徑5時30分至10時30分,赤緯+60°~-60°。2月到3月夜空看見的星星。2月星空裡的明星是雙魚座的北河三(雙魚座β)和小犬座的南河三(小犬座α),同是老三在天上散發情感,大犬座的天狼星(大犬座α)也在旁邊觀看著兩兄弟,大家互相祝願,地球上的春天降臨了。3月星空又暗淡了一些,只有北天獅子座的軒轅十四(獅子座α)和南天長蛇座的星宿一(長蛇座α)點亮了夜空。
雙子座北河三,頂部可見M31和五車二
小犬座南河三(左上)、大犬座天狼星(下)、獵戶座(右)的參宿四(黃星)和參宿七(右下)
小犬座南河三
WDJ0914 + 1914恆星,2019年,科學家們才發現白矮星周圍還存在著一顆尚存的巨型行星的證據。在WDJ0914 + 1914上探測到類似海王星的系外行星,可能是許多此類恆星中的第一個。位於巨蟹座東部,距離地球約1500光年,一顆不尋常恆星,溫度高達28000攝氏度,非常熱。近期在它的周圍軌道上發現一顆系外行星,系外行星繞著白矮星繞行,距離只有1000萬公裡。相比之下,行星冰冷且大,至少是恆星的兩倍。由於它近距離圍繞著熾熱白矮星繞行,僅在10天之內就繞了一圈,因此,來自恆星的高能光子逐漸將行星的大氣層吹走。大部分氣體逸出,但有些氣體以每秒3000噸的速度被拉入盤中並旋入恆星。行星的異常位置暗示著,在主恆星變成白矮星之後的某個時刻,行星向其靠近。天文學家認為,這個新軌道可能是與系統中其他行星發生引力相互作用的結果,這意味著一個以上的行星可能倖免於其宿主恆星的劇烈過渡。直到最近,很少有天文學家停下來思考著繞著垂死恆星運轉的行星的命運。蓋恩西克總結道:「發現一顆行星緊緊圍繞著一顆燒毀的恆星核心運行,這有力地證明了宇宙是一次又一次的挑戰,使我們的思維超越了既定的觀念。」
星圖5,赤徑9時30分至14時30分,赤緯+60°~-60°。4月到5月夜空看見的星星。4月是北天獅子座整個亮相夜空,軒轅十四(獅子座α)和五帝座一(獅子座β)撐起了獅子座首尾,仿佛在講,「現在我是天空中的主人」。確實所言,其它的星星都躲起來了。5月接將告別獅子座,迎來了太微垣,眾多星星聚在一起,但是亮度太弱,人們也一宵不見。只是牧夫座的大角星開始登場了。春季星空由獵犬座的常陳一(獵犬座α)、獅子座尾巴的五帝座一(獅子座β)、室女座的角宿一(室女座α)、並同牧夫座的大角星(牧夫座α)這四顆星組成,被稱為春季大鑽石或春季大三角。
室女座角宿一,距離地球260光年,視星等+1.04,質量是太陽的10.25倍,半徑是太陽的7.4倍,亮度是太陽的12,100倍,表面溫度22,400度。
軒轅十四,距離地球約77.5光年,視星等+1.35,質量是太陽的3.5倍,半徑是太陽的3.15倍,亮度是太陽的150倍,表面溫度10,300度。
獅子座五帝座一,距離地球約是36光年,視星等+2.14,質量是太陽的1.75倍,半徑是太陽的1.73倍,亮度是太陽的15倍,表面溫度8,500度。
春季星空
春季大三角
星圖5中還標註一個目前宇宙中最遙遠的和最早期的星系——宇宙紅移7號星系(英語:Cosmos Redshift 7),是一個位於六分儀座的星系,距離地球至少129億光年。該星系包含宇宙大爆炸之後不久的再電離時期所形成的第一批恆星,它們於大約8億年前所產生出的化學元素(如氧,氮,碳,鈣和鐵等),也是迄今為止在早期宇宙中發現的最明亮的星系,並且有充分的證據表明,這些巨大的,輝煌的,以前純粹是理論上的物體是歷史上第一個重元素的創造者,而這些元素是後來形成星球與生命的關鍵。這個新發現的星系比迄今為止已知的最明亮的遙遠星系亮三倍。宇宙紅移7號星系是在2015年6月由天文學家大衛·索布拉爾(DavidSobral)為首的一班來自裡斯本或萊頓的天文學家使用歐洲南方天文臺在智利帕拉納爾山的甚大望遠鏡,並經由夏威夷島的凱克天文臺、毛納基山天文臺昴星團望遠鏡與美國宇航局哈勃太空望遠鏡的幫助下發現的。該天文學家團隊的成員來自於加州大學河濱分校、日內瓦大學、萊頓大學與裡斯本大學四間大學。該星系名字的靈感來自於葡萄牙國家足球隊與皇家馬德裡足球俱樂部的成員之一,葡萄牙的足球運動員克裡斯蒂亞諾·羅納爾多。他也俗稱「CR7」,而組成宇宙紅移7號星系的英文的各單字字首便為CR7。
星圖5中還標註一個HD101584恆星,是在半人馬座西南,位於赤經11時45分,赤緯-50度左右,是個雙星系統,它們之間發生了一場恆星戰鬥。當主星膨脹成一個紅色巨星時,它的大小足以吞噬其質量較低的夥伴。作為回應,較小的恆星向巨人的核心盤旋,但並未與之碰撞。相反,這種動作使較大的恆星爆發,從而使氣體層急劇散開,並使核心暴露。一顆恆星變得如此之大,以至於吞噬了另一顆恆星,然後又朝著其夥伴旋轉,促使其脫落外層。這一「死亡過程」由於巨人吞噬了附近的一個低質量伴星而被過早地終止。最終,失去其外層,而留下一顆熾熱而密集的恆星,稱為白矮星。
HD101584是圍繞氣體的雲,該氣體雲圍繞著雙星。
這兩個小恆星是在2007年發現的,位於蛇夫座南面,天江三恆星西南,是巴納德59(Barnard 59)暗星雲中一個小恆星團中最年輕的成員,該星雲是星際塵埃雲中的一部分,稱為菸斗星雲。圓星盤是圍繞一顆年輕恆星的塵埃和氣體環。恆星從環上積聚成更大的物質。阿爾維斯指出:「每個磁碟的大小類似於太陽系中的小行星帶,它們之間的間隔是太陽與地球之間距離的28倍。」兩個繞星盤被一個更大的盤圍繞著,總質量約為80個木星質量,這顯示了一個複雜的塵埃結構網絡,呈螺旋形分布,即椒鹽卷餅環。觀察到這一非凡現象,為恆星生命的最早階段提供了新的亮點,並幫助天文學家確定了雙星誕生的條件。
星圖6,赤徑13時30分至18時30分,赤緯+60°~-60°。6月到7月夜空看見的星星。6月牧夫座的大角星在天頂頭上,為全天最亮的一顆星,它的北面一個五邊形也在夜空裡閃耀著,南面的半人馬座庫樓三(半人馬座θ)也想與他同爭輝煌,但是還差一個級別。7月迎來了天市垣,朵朵繁星似乎圍繞著一個圓圈,像似商場內廣場四周的商鋪攤子,密密麻麻,沒有一顆稱得上的亮星。南方星空中的天蠍座心宿二(天蠍座α)也閃亮登場,它的光輝把天市垣諸星全都壓了下去。
牧夫座大角星,距離地球36.7光年,視星等−0.04,質量是太陽的2.13倍,半徑是太陽的26倍,光度是太陽的180倍,表面溫度4,600度,年齡46億年。
牧夫座大角星周圍:大角星右邊的兩顆明亮的藍色星星是右攝提一和右攝提二,而明亮的橙色星是在右攝提三
如何在天空中找到大角星,從北鬥七星的第四星天權星向東南方向就能找到。
天蠍座心宿二(中白星),心宿一(右黃星)和心宿三(左黃星)
星圖7,赤徑17時30分至22時30分,赤緯+60°~-60°。8月到9月夜空看見的星星。此時夜空中的銀河顯得很寬廣,似一條大河從東北橫掃半個天空直至西南。天上群星再起,頭頂上的夏季大三角,由天琴座的織女星(天琴座α),天鷹座的牛郎星(天鷹座α)及天鵝座的天津四(天鵝座α)組成,使天空呈現出一派輝煌。天琴座的織女星和天鷹座的牛郎星走到臺前,一年中最密集的銀河星星來到此地,並且架起了橋梁,使牛郎織女兩廂歡聚,共度佳節。東邊的天鵝座群星個個神採奕奕,相繼喝彩。南方人馬座的鬥宿六星也亮相,號稱南鬥六星的李鬼,此時想是來冒充北鬥七星,可它並不會指南。
夏季大三角
夏季大三角
織女星,距離地球只有25.3光年,視星等+ 0.03,質量是太陽的2.13倍,半徑是太陽的2.26倍,光度是太陽的37倍,表面溫度9,600度,年齡4.55億年。
織女星
天鵝座天津四,距離地球約2,620光年,視星等+1.25,質量是太陽的19倍,半徑是太陽的200倍,光度是太陽的200,000倍,表面溫度8,500度。
天鷹座河鼓二(中),河鼓三(上)和河鼓三(下)組成牛郎星
天鷹座河鼓二(牛郎星)
天蠍座與心宿二,距離地球約470光年,視星等+0.96,質量是太陽的17倍,半徑是太陽的822倍,光度是太陽的62,300倍,表面溫度3,400度,年齡1,200萬年。
南鬥六星
鬥宿一,又稱天同星,人馬座φ,視星等+3.17,距離地球239光年,質量是太陽的4倍,半徑是太陽的4倍,光度是太陽的475倍,表面溫度14,700度。
鬥宿二,又稱天相星,人馬座λ,視星等+2.81,距離地球74光年,質量是太陽的2.6倍,半徑是太陽的11倍,表面溫度比太陽低1000度。
鬥宿三,又稱七殺星,人馬座μ,視星等+3.86,距離地球5000光年,質量是太陽的14倍,半徑是太陽的68倍,光度是太陽的2萬倍。是個四星系統,主星a1和a2是個伴星,主星a1質量是太陽的10倍。還有一對雙星在旁邊。
鬥宿四,又稱天機星,人馬座σ,視星等+2.02,距離地球228光年,質量是太陽的7.8倍,半徑是太陽的4.4倍,光度是太陽的3300倍。年齡3100萬年。
鬥宿五,又稱天梁星,人馬座τ,視星等+3.32,距離地球122光年,質量是太陽的1.3倍,半徑是太陽的15.7倍,光度是太陽的88倍。表面溫度4, 100 K。
鬥宿六,又稱天府星,人馬座ζ,視星等+2.59,距離地球88光年,由兩顆較大的恆星鬥宿六A和B雙星組成,總質量是太陽的5.3倍,互相繞行周期為21年。鬥宿六C較小,在遠處繞著雙星系統運行,組成一個三星系統。
星圖7,南天極區,赤徑0時至24時,赤緯-45°~-90°。該處星星只有在赤道以南可以看見,是南半球的壯麗星空,半人馬座的比鄰星是南門二(半人馬座α)三合星的第三顆星,是距離太陽最近的一顆恆星,只有4.22光年。
半人馬座的比鄰星,質量是太陽的0.12倍,半徑是太陽的0.15倍,亮度是太陽的5倍,表面溫度2,670-3,100 K。
半人馬座南門二(半人馬座α)的位置,圖中箭頭所指。南門二,視星等-0.01,是南天空中最亮的恆星之一,北半球無法看見。距離地球4.365光年,質量是太陽的1.100倍,半徑是太陽的1.227倍,亮度是太陽的1.519倍,表面溫度5,790 K。年齡48.5億年。
船帆座的天社一(船帆座γ),視星等1.78,是南天空中最亮的恆星之一,北半球無法看見。距離地球約800光年。
船尾座的老人星,視星等−0.72,是南天空中最亮的恆星之一,北半球無法看見。距離地球310光年,質量是太陽的8倍,半徑是太陽的72.8倍,亮度是太陽的16,200倍,表面溫度7,350 K。
海石一雙星系統,視星等+1.86,是南天空中最亮的恆星之一,北半球無法看見。距離地球630光年,質量是太陽的10.5倍,半徑是太陽的186倍,亮度是太陽的11,800倍,表面溫度4,030至21,600 K。
船尾座海山二,距離有7,500光年,總體的光度大約是太陽的590萬倍,而系統的質量估計超過150倍太陽質量。
最後發一張近期的天文照片,一個星係為何轉得這麼快呢?首先,我們連分辨星系UGC 12591到底是那類星系都有困難。看圖像,它有像螺旋星系的塵埃帶,但是它也擁有類似透鏡狀星系,由恆星所聚成的大型瀰漫核心。此外,人們驚訝的是:觀察到UGC 12591的自轉速度大約為每秒480公裡,每小時180萬公裡的速度旋轉,幾乎是我們銀河系的2倍,也是截自目前量測最快的旋轉速率。也因此,要讓旋轉這麼快的星系不分崩離析,它的質量必須是銀河系質量的數倍。UGC 12591快速旋轉的可能的前導因素,包括吸積周圍物質導致的緩慢增速機制,或者是不久前發生一次或多次的星系碰撞所造成的快速增速機制,未來的觀察或許能夠分辨。所見來自UGC 12591的星光,大約在4億年前就起程了,當時樹剛開始在地球上紮根。UGC12591距離地球不到4億光年,位於雙魚座–英仙座超級集群,這是一長串星系團,綿延2.5億光年,也是宇宙中已知的最大結構之一。